纳米材料降低卷烟烟气CO实验研究

CO是一种典型的卷烟烟气有害物质,对人体有很大的毒害作用。本文利用卷烟燃烧时高温催化氧化CO原理,研制出适合烟草工业用的纳米金属催化材料,并进行了降低卷烟烟气CO的实验研究。研究结果表明在卷烟烟丝中添加1#催化材料和2#催化材料能明显降低卷烟烟气CO释放量,分别降低30.22%和22.25%。     

沉淀温度对Pd-Cu/凹凸棒土结构及其CO常温催化氧化性能的影响

以凹凸棒土(APT)为载体,NH3·H2O为沉淀剂,采用沉积-沉淀法制备Pd-Cu/APT催化剂。在连续流动微反装置上,考察不同沉淀温度对Pd-Cu/APT催化剂CO常温催化氧化性能的影响。利用N2物理吸附-脱附、XRD、FT-IR和H2-TPR等对Pd-Cu/APT催化剂进行表征。结果表明,不同沉淀温度制备的催化剂均含有Cu2Cl(OH)3和CuO两种形式的Cu物种,但与沉淀温度25℃和90℃制备的催化剂相比,沉淀温度70℃制备的催化剂具有更多的活性Cu2Cl(OH)3物种,这有利于Pd2+物种的再生,显著提高其CO常温催化氧化活性。     

活性炭吸附剂的制备及其在选择性降低卷烟主流烟气中氰化氢的应用

采用浸渍法制备低成本活性炭负载过渡金属吸附剂,通过考察活性金属种类和含量、溶剂、活性炭载体种类和颗粒大小等对吸附剂吸附氰化氢性能的影响,优化得到以Cu为活性组分的吸附剂,当Cu质量分数4%时,将制备的吸附剂以二元复合形式添加到卷烟滤嘴中制成中试试样烟,测试发现,与对照成品卷烟相比,试样烟在保持焦油含量基本不变基础上,主流烟气中氰化氢释放量最高可降低71.7%。制备的吸附剂具有较好的稳定性,室温储藏8个月,吸附剂选择性降低主流烟气中氰化氢的效果与新鲜吸附剂一致。     

过渡金属催化剂在降低再造烟叶烟气中CO含量的应用

添加造纸法再造烟叶是卷烟降焦的重要手段,但再造烟叶烟气中CO含量相对较高,降低造纸法再造烟叶烟气中的CO含量刻不容缓。研究了Cu和Co等过渡金属氧化物催化剂在降低造纸法再造烟叶烟气中CO含量的催化性能。经过对催化剂的初步筛选,Cu-Mn复合氧化物催化剂表现出最佳的CO催化氧化性能。为进一步提高催化剂的利用效率及催化活性,从两个方面进行深入研究:(1)在再造烟叶制备过程中的不同工艺阶段加入催化剂,结果发现,将催化剂的固体粉末分散在浆料中,有助于得到催化剂分散均匀的再造烟叶,烟气中的去除率为12.8%;(2)将催化剂以不同的形式分散,结果发现,将催化剂前驱体溶液与涂布液混溶是使催化剂均匀分散的最好方式,利用此方式将Cu-Mn催化剂加入再造烟叶中,使CO去除率高达15%。表明过渡金属氧化物催化剂对降低再造烟叶烟气中CO含量表现出良好的催化性能,且催化剂在再造烟叶中的分散性对催化性能有着至关重要的作用。     

Pd-Cu/凹凸棒石黏土催化剂催化CO氧化性能

以凹凸棒石黏土(APT)作载体,采用浸渍法制备双金属催化剂Pd-Cu/APT、单金属催化剂Pd/APT和Cu/APT,在连续流动微反装置上考察催化剂的CO催化氧化活性,采用N_2物理吸附/脱附、X射线粉末衍射和程序升温还原/脱附等手段对催化剂进行表征。结果表明,Pd-Cu/APT催化剂中Cu主要以CuCl形式存在,Pd高度分散与Cu之间产生了明显的相互作用,使Cu物种的还原温度大幅降低;经水蒸汽预处理增强了Pd-Cu/APT催化剂表面酸性,促进了催化活性的提高。在CO体积分数为0.5%、水蒸汽体积分数3.3%、空速6 000h^(-1)和常温反应条件下,CO转化率可达90%以上。     

沉积-沉淀法制备Pd-Cu/凹凸棒土催化剂及其常温潮湿环境下CO催化氧化性能

采用沉积-沉淀法制备Pd-Cu/凹凸棒土(PC/APT)催化剂,以CO氧化为探针反应,在连续流动微反装置上考察其常温潮湿环境下CO催化氧化性能。作为对比,同时采用常规浸渍法制备催化剂。通过N2物理吸附-脱附、XRD、FT-IR和TPR等对催化剂结构和性质进行表征。结果表明,与浸渍法制备的催化剂不同,采用沉积-沉淀法制备的PC/APT催化剂上Cu物种分别以Cu_2Cl(OH)_3和CuO形式存在,其中,Cu_2Cl(OH)_3物种与Pd物种间相互作用较强,催化剂还原性能显著提高,表现出良好的CO催化氧化活性。在空速6 000 h~(-1)、CO体积分数0.5%和水蒸汽体积分数3.3%条件下,采用沉积-沉淀法制备的PC/APT催化剂上CO转化率大于84%的时间不低于160 min。     

氮掺杂Pd-Cu/Al2O3催化剂富氢气氛下CO优先氧化性能

以Al₂O₃为载体,采用共浸渍法制备Pd-Cu/Al₂O₃和Pd-Cu-N/Al₂O₃催化剂。利用连续流动微反应装置考察氮掺杂对Pd-Cu/Al₂O₃催化剂低温富氢气氛下CO优先氧化性能的影响,结合XRD、FT-IR、H₂-TPR和XPS等手段对催化剂进行表征。结果表明,相较于Pd-Cu/Al₂O₃,Pd-Cu-N/Al₂O₃具有更好的CO优先氧化性能。氮掺杂促进了表面Cu₂Cl(OH)₃的分散,增强了Pd和Cu之间的相互作用,提高了Pd和Cu₂Cl(OH)₃的氧化还原能力。同时,氮掺杂也有利于生成更多的表面活性Cu⁺物种,并且部分进入Pd晶格,抑制了反应过程中PdHx的形成,从而使催化剂催化性能...     

微孔材料降低卷烟烟气有害成分研究进展

微孔材料因其具有大比表面积、对低浓度／痕量物质的高效吸附及表面化学可修饰性而越来越受到烟草科技工作者的青睐。综述了微孔活性炭和微孔分子筛作为吸附剂和催化剂降低卷烟烟气中的有害成分,并展望了今后微孔材料在卷烟降焦减害中的研究方向。     

特殊滤嘴降低卷烟烟气中CO的研究进展

总结了近年来特殊滤嘴中的添加剂材料在降低卷烟烟气中CO方面的研究进展,介绍了活性炭材料、生物材料以及低温氧化催化剂三类添加剂降低CO的应用情况。认为低温催化氧化法降低CO具有较为广阔的应用前景,并指出今后降低卷烟烟气CO研究的方向。     

Pd/Al2O3催化剂上低浓度CO氧化的研究

采用共沉淀法和浸渍法制备了2%Pd-Al2O3催化剂,在固定反应器中评价不同制备方法(共沉淀和浸渍)、助剂(1%K和1%Mg)、预处理方法(快速氧化和缓慢还原)、空速(726h-1、1638h-1和5274h-1)情况下2%Pd-Al2O3催化剂对CO氧化的催化活性。结果表明,共沉淀法制备的2%Pd50%Zr-Al2O3催化剂有较高的反应活性,该催化剂经缓慢还原预处理活化,在温度为70℃时就可以使低浓度的CO完全氧化。     

CO低温氧化霍加拉特催化剂的研究

综述了CO低温氧化霍加拉特（Hopcalite）催化剂的活性影响因素、催化机理、催化剂失活原因以及最新研究进展,并展望了以后的发展方向。     

低温一氧化碳催化氧化研究进展

综述了贵金属 (Au、Pd、Pt)与非贵金属催化剂 (Co、Cu氧化物 )在低温CO氧化反应中的催化机理 ;阐述了催化剂的制备方法 (共沉淀法、细菌还原法、光沉积法、沉积沉淀法、化学气相沉积法、浸渍法等 )、制备条件 (pH值、焙烧温度、焙烧时间、沉淀剂种类等 )及载体种类 (金属氧化物、金属氢氧化物、沸石 )等对催化剂催化活性及稳定性的影响。指出了寻找一种活性、稳定性好且价廉的催化剂 ,以及通过助剂、载体的选择降低贵金属催化剂活性组分的含量 ,提高非贵金属的活性、稳定性的研究工作是今后的重要目标     

Pd/AC催化剂制备及其催化完全氧化邻-二甲苯性能

制备了一系列活性炭(AC)负载的贵金属催化剂,并考察了其对邻-二甲苯的完全催化氧化性能,发现Pd/AC是其中活性最高的催化剂。重点研究了制备溶剂、预处理、负载量以及反应空速对Pd/AC催化剂催化氧化邻-二甲苯性能的影响。利用比表面积(BET)、热重差热(TG-DTA)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等表征手段,研究了Pd/AC催化剂的物性结构与催化氧化邻-二甲苯性能之间的关系。结果表明,还原态的Pd既是Pd/AC上主要的存在状态,又是催化氧化邻-二甲苯的活性物种。同时,结合气相色谱-质谱仪(GC/MS)对反应产物的检测结果,讨论了邻-二甲苯在Pd/AC催化剂上可能的催化氧化反应机理。     

催化CO氧化的铜系催化剂的研究进展

综述了近年来铜催化剂体系催化CO氧化反应的研究进展。阐述了催化剂的制备方法、制备条件及载体种类等对催化剂催化活性及稳定性的影响。通过加入添加剂、合适的制备方法和处理条件等手段是提高催化剂活性和选择性有效的途径。     

Surface copper enrichment by reduction of copper chromite catalyst employed for carbon monoxide oxidation

The effect of prereduction on CO oxidation activity of unsupported copper-chromite oxide catalysts was examined. Results were found to be in good agreement with two mechanisms for a surface copper enrichment due to CO prereduction which produced an activity increase in the copper-chromite catalyst.     

活性炭改性对用于甲酸分解的Pd/活性炭催化剂的影响

采用磁力搅拌法和水浴振荡法制备应用于甲酸分解的Pd/活性炭(AC)催化剂,研究了活性炭载体改性和制备方法对催化剂分解甲酸性能的影响。采用恒温水浴振荡装置,在80℃水浴中进行甲酸催化分解反应,以甲酸的催化分解率评价催化剂催化活性。结果表明,以经过不同的酸、碱、盐溶液改性后的活性炭为载体采用不同方法制备的Pd/AC催化剂对甲酸的催化分解效果不同,以Na2CO3改性的活性炭为载体采用磁力搅拌法制备的催化剂活性最好,甲酸水溶液的分解率达85%以上,含甲酸的工业废水的分解率达70%。